Lenze Smart Motor tworzą nową jakość silników AC wykorzystywanych do przemieszczania materiałów. Innowacyjne napędy z Lenze przynoszą nowe korzyści

Przeznaczone do aplikacji o ustalonej prędkości, szczególnie w przypadku urządzeń do mechanicznego przemieszczania materiałów, silniki Smart Motor zapewniają możliwość ustawiania prędkości powyżej zakresu 5:1. Jeden Lenze Smart Motor, pracując przy różnych wymaganych prędkościach, może zastąpić kilka motoreduktorów. Prędkości można zaprogramować i regulować za pomocą aplikacji na smartfon. W ten sam sposób można również zaprogramować indywidualne rampy łagodnego rozruchu i zatrzymania.

SILNIKI O DUŻEJ WYDAJNOŚCI

Rys. 1. Reduktor walcowy g500 z silnikiem Smart

Silnik Lenze Smart Motor ma możliwość regulacji prędkości obrotowej oraz funkcje rampy łagodnego rozruchu i zatrzymywania. Inaczej niż w przypadku napędu, w którym prędkość sterowana jest przemiennikiem częstotliwości - nie jest on przeznaczony do regulacji stałej prędkości. Zamiast tego pracuje z prędkościami, które są zadawane i swobodnie regulowane na miejscu, co jest idealnym rozwiązaniem wykorzystywanym w przenośnikach. Obecnie dostępne są dwie wielkości silnika - standardowy typ IEC 63 o znamionowym momencie obrotowym 1,75 Nm oraz typ 80 przy 5,0 Nm.

Elektronika napędu zapewnia niezwykle wysoki (400%) moment obrotowy przy rozruchu, co daje wartość o 67% wyższą niż w silnikach uruchamianych z sieci. Ten niezwykle wysoki moment pozwala dobrać silnik o jeden typ mniejszy, ponieważ przy doborze silnika użytkownik zwykle kieruje się właśnie wielkością momentu obrotowego. Jak pokazuje poniższy przykład, moment obrotowy silnika Smart Motor typu 80 odpowiada standardowemu silnikowi typu 90.

Zastosowanie mniejszego wymiaru silnika daje różne korzyści i to nie tylko w postaci fizycznie wymaganej przestrzeni. W trakcie pracy normalny silnik zasilany z sieci będzie wykorzystywał tylko część swojej mocy, podczas gdy Smart Motor pracuje, wykorzystując moc znacznie bliższą mocy znamionowej, co zwiększa jego sprawność i obniża koszty energii.

PRZYKŁAD ZASTOSOWANIA

Silniki Lenze Smart Motor dostępne są z wieloma różnymi przekładniami w wersjach stożkowej, stożkowej montowanej na wale i walcowo-kątowej. Zamontowana w silniku inteligentna elektronika umożliwia regulację prędkości z dowolnego miejsca w zakresie od 500 do 2600 obr./min (co odpowiada częstotliwości 20-87 Hz).

W tym zakresie nie ma potrzeby stosowania zewnętrznego wentylatora. I tak na przykład dodając przekładnię 10/1 - prędkość wyjściowa może zostać zadana w zakresie od 50 do 260 obr./min. Potencjalnie jeden Smart Motor z przekładnią może zastąpić kilka urządzeń o różnych przełożeniach. Takie zmniejszenie liczby wariantów daje producentom maszyn oszczędności w administrowaniu, logistyce zakupów, magazynowaniu zarówno u producenta, jak i u końcowego użytkownika. W jednym konkretnym przypadku podczas budowy dużego magazynu inwestor był w stanie zastąpić dwanaście motoreduktorów o mocy 0,75 kW dwoma różnymi zestawami Smart Motor. Zachowane zostały przy tym wyjściowe momenty obrotowe i prędkości.

PROGRAMOWANIE BEZDOTYKOWE

Rys. 2. Reduktor stożkowy g500 z silnikiem Smart

Bezdotykowe programowanie silnika Lenze Smart Motor odbywa się za pomocą smartfona takiego jak np. Samsung Galaxy, Nokia Lumia czy Sony XPeria oraz wykorzystując technologię NFC. Ta ostatnia to skrót od Near Field Communication - opracowana została ona jako międzynarodowy standard do płatności bezgotówkowych.

Firma Lenze stworzyła aplikację, wykorzystując NFC, która umożliwia zaprogramowanie silnika przez zbliżenie do niego smartfona na odległość 2 cm. Oprócz wprowadzania wymaganej prędkości, aplikacja ta pozwala na niezależne ustawianie ramp łagodnego przyspieszania i hamowania oraz daje dostęp do dziennika i licznika. Takie ustawianie parametrów może odbywać się bez załączania silnika, na przykład przed końcowym montażem maszyny. Alternatywnie można stosować laptop wyposażony w system z kluczem NFC.

"ECO" W STANDARDZIE

Ponieważ silniki Lenze Smart Motor nie zostały zaprojektowane do pracy przy stałej częstotliwości 50 Hz, nie obejmują ich międzynarodowe dyrektywy dotyczące energii jak np. dyrektywa europejska ErP. Oznacza to, że nie ma ograniczeń dla miejsc, gdzie można wykorzystywać Smart Motor.

Jednak nie oznacza to, że silnik ten jest nieefektywny energetycznie - w rzeczywistości Smart Motor zapewnia poziom efektywności porównywalny z IE3. Ponadto jest on wyposażony na stałe w opcję "eco" dla aplikacji wykorzystujących pracę z częściowym obciążeniem - można wówczas zaoszczędzić co najmniej dodatkowo 10% energii.

CECHY I FUNKCJONALNOŚĆ SILNIKÓW

Rys. 3. Bezdotykowe programowanie silnika Lenze Smart Motor odbywa się za pomocą smartfona i technologii NFC

Na pierwszy rzut oka silnik Lenze Smart Motor sprawia wrażenie dużego urządzenia z powodu konieczności zabudowania elektroniki. Jednak jeśli wziąć pod uwagę, że skorzystamy z możliwości zastosowania mniejszego silnika, który zapewni nam 400-procentowy rozruchowy moment obrotowy, to Smart Motor może być mniejszy. Przy porównaniu silnika Smart Motor typu 80 i silnika standardowego typu 90 widzimy, że mają one takie same wysokości, natomiast długość jest mniejsza.

Podczas pracy silnik Lenze Smart Motor może zastąpić proste aplikacje z przemiennikiem częstotliwości w sytuacji, gdy prędkość jest zmieniana niezbyt często. Wyposażony jest on w 3 wejścia cyfrowe i wyjście cyfrowe, co umożliwia programowanie prędkości (na przykład praca normalna i z prędkościami pełzającymi) plus informacje o statusie pracy. Obudowa ma stopień ochrony IP55 lub IP65, przewidziana jest też rezerwa dla układu sterowania hamulcem silnikowym. Możliwe jest uzyskanie dodatkowych oszczędności - na okablowaniu silników, które mogą być zasilane oddzielnie lub w pętli do kilku silników.

Nowość: ekonomiczne i kompaktowe silniki IE3 Rys. 4. Nowe silniki m200-P i m500-P o klasie sprawności IE3 Bardziej ekonomiczny nie oznacza większy - taka idea przyświecała konstruktorom z firmy Lenze podczas opracowywania nowych, wydajnych silników elektrycznych. Modele m200-P i m500-P to trzyfazowe silniki o klasie sprawności IE3 (wg IEC60034-30), które cechują się identycznymi wymiarami jak wersje IE2. Silniki oferowane są w wersjach o mocach od 5,5 do 45 kW i o różnych napięciach zasilania, przy czym m500-P są zoptymalizowane do pracy z przemiennikami częstotliwości. Nowe silniki, porównując je z tymi klasy IE2, charakteryzują się mniejszymi stratami energii, które pozwalają na zredukowanie kosztów użytkowania nawet o 20%. Dodatkowo Lenze oferuje dwie nowe rodziny przekładni o wysokich sprawnościach - GnG oraz g500. Dzięki temu inwestycja w ekonomiczną technologię napędową zwraca się typowo w ciągu dwóch lat. Dodatkową korzyścią dla użytkowników jest łatwość wymiany posiadanych modeli IE2 dzięki zachowaniu wymiarów zewnętrznych silników - wysokość osi silników IE3 pozostała bez zmian w porównaniu stosunku do dotychczas oferowanych wersji. Omawiane silniki wytwarzane są z dopracowanymi skrzynkami przyłączeniowymi oraz szerokim asortymentem hamulców, enkoderów i wentylatorów. Dzięki opcjonalnie dostępnej certyfikacji od UL, CSA oraz CCC, a także spełnianiu wymogów klasy sprawności IE3, nowe m200-P i m500-P wykorzystywane mogą być praktycznie wszędzie na świecie.

PODSUMOWANIE

Silniki Lenze Smart Motor wyznaczają nowe standardy dla aplikacji wykorzystujących niewielkie motoreduktory, szczególnie w przenośnikach lub systemach transportu materiałów. Silniki te zapewniają producentom maszyn zalety w postaci ograniczenia liczby wariantów oraz eliminacji układów łagodnych rozruchów/ zatrzymań i styczników.

Dla końcowego użytkownika maszyny pojawia się korzyść w postaci łatwej regulacji oraz energooszczędnej pracy urządzeń. Obie te korzyści możliwe są dzięki niespotykanemu jak dotąd 400-procentowemu rozruchowemu momentowi obrotowemu oraz zabudowanej w silniku inteligencji.

Tobiasz Witor
Lenze Polska
www.lenze.pl